摘要: 稻田是CH4重要的排放源。东北地区是我国水稻的重要产区,稻田温室气体的排放受到广泛关注。水肥是影响农田CH4排放的重要因素,研究不同水肥管理条件下稻田CH4的动态排放特征,揭示作物高产与稻田温室气体减排的水氮调控理论与技术,可为我国寒地粳稻生产力及稻田节能减排的综合评价和应对策略提供理论依据。本试验于2012年在哈尔滨市民主乡示范园区内进行。供试水稻品种为龙稻5号(超级稻),栽插株行距为13.2 cm × 29.7 cm,每丛栽插3株。采用裂区设计,主处理为长期淹水(自水稻移栽后田间始终保持一定深度的水层,直到收获前一周落干)和间歇灌溉(淹水-烤田-淹水-干湿交替灌溉,直到收获前一周落干)2个水平,副处理为氮肥施用,施尿素折合成纯氮分别为0 kg/hm2(常规对照)、75 kg/hm2(低氮)、150 kg/hm2(中氮)和225 kg/hm2(高氮)4个水平,3次重复。小区间用田埂隔开,并采用单排单灌的灌水方式。采用静态暗箱-气象色谱法在水稻的关键时期监测CH4的排放通量,估算累积排放量及引起的温室效应,监测地上部生物量及产量等。研究结果表明:(1)在间歇灌溉条件下,中氮和高氮处理的CH4平均排放通量均低于对照,且中氮处理达显著水平;在长期淹水条件下,高氮处理的CH4平均排放通量显著低于对照,中氮次之。在间歇灌溉和长期淹水条件下,CH4的排放量均表现为中氮<高氮<对照<低氮。(2)在间歇灌溉和长期淹水方式下,中氮处理的稻田CH4全球增温潜势较常规对照分别降低25.0%和17.6%,同时,单位产量的全球增温潜势分别降低60.4%和50.7%。(3)在间歇灌溉下,低氮、中氮和高氮处理的地上生物量较对照分别显著提高70.2%、144.5%和117.5%,产量相应提高108.6%、116.9%和88.1%;在长期淹水条件下,与对照相比,低氮、中氮和高氮处理的地上部生物量分别显著增加80.5%、103.9%和116.0%,产量相应增加91.4%、99.4%和89.5%。(4)兼顾高产与温室气体减排的最佳管理措施是间歇灌溉下的中氮处理。